[发明专利]结晶的纳米LiFePO4

权利要求书

1.一种制备结晶的LiFePO₄粉末的方法，包含以下步骤：

提供pH在6到10之间的水基混合物，包含与水混溶的沸点提升添加剂，和作为前体成分的Li^(I)、Fe^(III)和P^(V)；

加热所述的水基混合物到小于或等于它在大气压下的沸点的温度，从而沉淀LiFePO₄粉末。

2.根据权利要求1的方法，其中至少部分的Li^(I)是作为LiOH引入的。

3.根据权利要求1的方法，其中至少部分的P^(V)是作为H₃PO₄引入的。

4.根据权利要求2和3的方法，其中所述水基混合物的pH值是由调整LiOH和H₃PO₄的比例获得的。

5.根据权利要求1-4中任一项的方法，继以LiFePO₄粉末通过在非氧化条件下加热的后处理步骤。

6.根据权利要求1-5中任一项的方法，特征在于所述水基混合物的大气压沸点在100℃以上并在200℃以下，优选105到120℃。

7.根据权利要求1-6中任一项的方法，特征在于所述与水混溶的沸点提升添加剂是二甲基亚砜。

8.根据权利要求1-7中任一项的方法，特征在于LiFePO₄的后处理步骤在低于600℃的温度下进行，优选在200℃以上。

9.一种在电池中用作电极材料的无碳结晶性LiFePO₄粉末，具有平均粒度d50小于200nm的粒度分布，优选在50nm以上。

10.根据权利要求9的LiFePO₄粉末，特征在于最大粒度小于5O0nm。

11.根据权利要求9或10的LiFePO₄粉末，特征在于所述粒度分布是单峰的，并且(d90-d10)/d50的比率小于0.8，优选小于0.65，更优选小于0.5。

12.根据权利要求9至11的任一项的无碳LiFePO₄粉末的应用，通过将所述粉末与传导性含碳添加剂混合，用于制造锂嵌入型电极。

13.一种电极混合物，其包括根据权利要求9至12的任一项的LiFePO₄粉末。

14.一种具有非水液态电解液的锂二次电池用电极混合物，特别是根据权利要求13的电极混合物，包含至少90重量％的LiFePO₄，特征在于，当在阴极中作为活性组分时，可逆容量至少为理论容量的80％，优选至少为85％，所述阴极在25℃于1C的放电率下，在相对于Li⁺/Li为2.70到4.15V之间循环。

15.一种具有非水凝胶状聚合物电解液的锂二次电池用电极混合物，特别是根据权利要求13的电极混合物，包含至少80重量％的LiFePO₄，特征在于，当在阴极中作为活性组分时，可逆容量至少为理论容量的80％，优选至少为85％，所述阴极在25℃于1C的放电率下，在相对于Li⁺/Li为2.70到4.15V之间循环。

16.一种具有非水干聚合物电解液的锂二次电池用电极混合物，特别是根据权利要求13的电极混合物，包含至少56重量％的LiFePO₄，特征在于，当在阴极中作为活性组分时，可逆容量至少为理论容量的80％，优选至少为85％，所述阴极在25℃于1C的放电率下，在相对于Li⁺/Li为2.70到4.15V之间循环。